宽温度范围声表面波标签温度补偿的研究

大容量延迟线型声表面波(SAW)标签除需利用回波时延,还需利用回波的载波相位进行编码,而回波载波相位会受温度的影响而发生变化。在实际应用中必须对回波相位进行温度补偿。因此,该文提出了一种基于3根标准温度反射栅的设计及实际温度补偿过程中温度补偿系数的确定方法,并讨论了相位测量误差对温度补偿适用范围及温度补偿精度的影响。     

基于COMSOL的声表面波标签仿真

以有限元法为基础,利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行仿真。声表面波标签的基片材料为铌酸锂压电单晶,叉指换能器与反射栅采用金属铝电极。通过频率特性仿真,提取了标签的谐振频率和反谐振频率,分析了叉指换能器金属电极对谐振频率的影响,获得了标签的幅频特性曲线。通过回波特性仿真,研究了不同反射栅编码对应的回波脉冲,分析了反射栅金属电极对回波脉冲的影响。     

基于MATLAB的声表面波标签数据采集与处理

利用Matlab控制数字示波器,实现声表面波-射频识别(SAW-RFID)系统数据采集的功能,以获取示波器采集的标签编码回波信号。上位机在Matlab上进行了显示界面的设计,利用最大相关法对采集的回波信号作算法解调处理,最终完成了声表面波射频识别系统的搭建。     

声表面波标签的设计、制作和测试

与IC标签相比,声表面波标签有其独特的优势.在仿真研究的基础上,对声表面波标签进行了设计、制作和测试.标签设计主要体现在压电基片材料选择、叉指换能器设计、反射栅设计3个方面;实际制作了6组结构各不相同的标签并进行了封装;通过网络分析仪对设计制作的标签进行了测试,包括特征频率测试、反射栅编码测试、叉指换能器激发效率测试3个部分.测试结果表明,标签特征频率与设计要求一致;通过对回波脉冲幅值的判别可实现对标签编码的识别;叉指换能器对数增多和孔径增大都会增加其激发效率.     

手持式声表面波射频识别系统

针对脉冲时延结合相位编码的声表面波标签,设计了相应的射频识别系统,阅读器接收链路采用零中频正交解调方案。实际制作了编码容量接近300万的标签和采用4层印制电路板(PCB)结构的小型化阅读器硬件电路。通过对硬件电路、陶瓷天线、液晶屏的一体化布局,搭建了一款手持式声表面波射频识别系统,并测试了阅读器的发射、接收链路及陶瓷天线的回波损耗。手持式系统的识别距离可达50 cm,液晶屏不仅能显示识别结果,还能显示图像信息以实时调试系统。     

中等容量和大容量声表面波标签研究

声表面波标签因其自身固有生产工艺的缺点及容量有限而限制了其应用和发展。从实际生产的角度出发,以脉冲位置编码声表面波标签为基础,提出了中等容量和大容量声表面波标签的设计方案,在提高容量的同时可降低生产成本。该文核心内容为大容量声表面波标签的设计,其基于相关叉指换能器和排列组合原理,与之对应的两种阅读器结构方案也展开了讨论。     

声表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计

声表面波标签是纯无源反射式标签,回波信号非常微弱,噪声是限制阅读器检测性能的决定性因素。根据标签回波信号的特点,结合回波信号的判决条件,给出了常振幅下声表面波标签回波信号的检测系统结构。通过对检测概率的分析,得出在大信噪比条件下,信号加噪声的相位主要集中在信号的相位值附近。在理论分析的基础上,设计了振幅检测型的标签阅读器。在实际测试中,振幅检测方法在3m的检测距离内能够有效检测阅读范围内的声表面波标签,验证了该方法只适用于信噪比较大的情况。     

声表面波标签三次反射的分析

声表面波(SAW)射频标签中排列在一行的反射栅形成的三次反射造成了编码信号间的幅度不一致,破坏了有、无反射栅间的幅度动态范围,提高了对标签解码的要求。该文利用脉冲响应模型,推导了三次反射与每条反射栅的位置、反射系数和透射系数的关系。通过计算反射栅均匀排列的脉冲幅度编码标签的三次反射,与已有文献结论对比,验证了模型的有效性。仿真了非均匀排列、幅度补偿的脉冲位置编码标签的三次反射,提前预测了最大三次反射出现的位置和大小,为确定标签的查询周期、最后一条反射栅的反射系数以及增加相位编码信息设计提供了参考。     

基于频率步进原理的声表面波射频标签的辨识

为降低声表面波(SAW)射频标签(RFID)系统对硬件模数转换器和天线开关速度及隔离度的要求,提出了频率步进原理声表面波射频标签的辨识。采用基于自回归模型的功率谱估计方法对回波信号进行了时频变换,通过对加入了噪声的系统回波信号进行仿真实验,验证了发射频率步进脉冲信号取代传统窄脉冲的可行性以及算法的高精度。同时也讨论了阅读器与标签之间不同距离、温度影响和相位噪声对标签解码的影响,提出了解决思路。     

数字脉冲应答机的时延补偿方法

针对模拟体制脉冲应答机中声表面波延迟线的设计缺陷,运用基于FPGA的数字存储转发技术,提出一种数字化高精度时延补偿方法,大大提高了脉冲应答机的时延转发精度.该脉冲应答机具有延迟时间易修改、转发精度高等特点,对实际工程应用具有借鉴价值.     

大气无线光通信调制方式性能分析

在对三种典型大气无线光通信调制方式--OOK、PPM和DPIM的调制结构进行分析的基础上,结合大气无线光信道特点,分析比较了这三种调制方式的带宽需求、传输容量、功率需求和差错性能.理论分析与仿真结果表明,OOK方式实现简单,不需要符号同步,带宽需求最小,但功率利用率太低;PPM方式大大提高了功率利用率,但带宽利用率最低,而且需要符号同步;DPIM相比于OOK具有更高的功率利用率,相比于PPM具有更高的带宽利用率,而且不需要符号同步,应用于无线光通信系统具有显著的优势.     

Information rates of photon-limited overlapping pulse position modulation channels

A direct-detection photon-limited optical communication channel that uses pulse position modulation (PPM) under a pulsewidth constraint is considered. Overlapping PPM (OPPM) allows multiple positions per pulsewidth, as well as fractional modulation indices (number of pulsewidths per frame) requiring more refined timing than that needed for conventional disjoint PPM (DJPPM). It is shown that even at moderate values of the expected photon count per pulse(Q)--such as needed for high data rates--OPPM outperforms on-off keying (OOK) in both capacity and cutoff rate, even though OOK is uniformly superior to DJPPM. Moreover, efficient use of OPPM is possible with equiprobable input symbols, whereas OOK requires inconvenient asymmetrical inputs to achieve capacity and high cutoff rate efficiencies (nats/ photon). At lower data rates, where capacity efficiency is the prime criterion, a significant advantage (- 20 percent) over DJPPM can be achieved up to efficiencies of about 0.7 nats/ photon. The M-ary photon-limited OPPM channel can be viewed as an ambiguity and erasure channel, in the sense that some channel outputs are ambiguous in only some input symbols and only if no photons are counted is there ambiguity in all input symbols. For largeMambiguities cause bursts of erasures of data symbols. Massey's interlaced encoding, as well as conventional encoding followed by interleaving, are adaptable to this bursty channel, and effect an increase in its cutoff rate comparable to the increase obtainable with DJPPM by the same techniques.     

Study of surface acoustic wave ID tags with specified correlation properties

A realization of the method of correlation signal processing for solving problems of collisions in radio frequency identification (RFID) systems using RFID tags is considered. The reflecting structures of RFID tags are fabricated in the form of surface inhomogeneities with typical dimensions of several tens of nanometers. An algorithm for the search of codes for SAW RFID tags and a method for calculating the SAW RFID tags with phase-shift keyed codes are proposed. Modeling and experimental study of SAW RFID tags designed for formation of signals with phase-shift keyed codes possessing specified correlation properties are performed. Oscillograms of signals formed by the RFID tags are presented, and their correlation properties are studied.     

紫外无线通信调制方式研究

为了研究不同调制方式对数据传输速率和数据误码率等性能的影响,在紫外无线通信系统平台上,对比研究了二进制启闭键控(OOK)和脉冲位置调制(PPM)两种调制方式。该无线通信系统以深紫外LED作为光源传播信号,用光电倍增管探测微弱光信号,并用现场可编程门阵列(FPGA)对两种调制方式进行实验测试,实验结果表明:与OOK调制方式相比,在相同信噪环境中,PPM误码率更低,具有更好的鲁棒性以及更低的功耗。因此对于以紫外LED为光源的无线通信系统,PPM调制方式比OOK更加适合。     

SAW RFID标签在军用测试系统中的应用

军用测试系统中设备繁多,各个设备状态不同,不便于管理,射频识别(RFID)标签能对相应的设备进行唯一性的识别。而声表面波(SAW)器件因其自身特点,可制成体积小,无线无源的RFID标签。SAW RFID标签可改进军用测试设备管理。基于SAW技术研究了SAW RFID的结构、基本原理和接收发送电路结构。研究了基于SAW RFID标签的军用测试设备的管理系统,并设计了相应的软件结构与界面。研究表明,SAW RFID标签的应用可提高军用设备测试水平和精确保障水平。     

无线光通信双幅度脉冲位置调制

无线光通信脉冲位置调制(PPM)的功率利用率虽然很高,但带宽需求也非常高,在无线光通信系统中,应当充分考虑带宽需求和功率利用率的平衡问题.针对该问题,提出了一种新的双幅度脉冲位置调制(DAPPM).在给出了其符号结构之后,分析了其带宽利用率.然后,推导了弱湍流信道模型下DAPPM的误时隙率和误包率,并与OOK、PPM、DPIM和DAPIM等调制方式进行了比较.结果表明,在相同的位分辨率条件下,DAPPM的误包率虽然高于PPM和DPIM,但明显优于OOK和DAPIM.同时,DAPPM去除了PPM中冗余的时隙,且平均长度比DPIM短,从而获得了比DPIM更高的带宽利用率.     

声表面波射频识别技术应用与发展

声表面波(SAW)射频识别(RFID)技术是当前信息识别系统向无源无线发展的关键技术,在工业、国防及商业等领域有重要作用和广泛应用前景。该文探讨了SAW RFID技术原理及信息编码方案;综述了典型的SAW RFID产品及应用;提出了SAW RFID技术发展趋势,对推动SAW RFID技术发展和应用有重要意义。     

紫外光通信调制方式的对比研究

紫外光非视距通信是一种新型的无线光通讯形式,近年来受到各军事强国越来越广泛的关注。详细分析了启闭键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的编码结构,然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明,DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求,并且解调对同步要求较低,实现更简易,并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势,DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。     

声表面波射频识别阅读器的设计

论述了基于DSP技术的声表面波射频识别(SAW RFID)阅读器的设计方法.在此基础上给出了阅读器的硬件设计和与多个标签识别的流程图.最后对标签的反碰撞问题进行了研究.